《光电检测技术》

文档供参考，可复制、编制，期盼您的好评与关注！文档供参考，可复制、编制，期盼您的好评与关注！1/11光电检测技术绪 论第第1节 光电技术一、概述主要争论光与电之间的转换接收器件/放射器件/光电探测器件二、光电技术的进展半导体集成电路光纤传感器和光波导第第2节 光电技术的特点及应用一、光电系统光电能量系统、光电信息系统光电系统的主要类型光-电型〔应用最广泛〕光-电-光型电-光-电型光电混合型电光混合型光电系统根本模型光电系统通常分为主动式和被动式两类。二、光电检测二、光电检测光电检测系统分类测量检查型把握跟踪型图像分析型三、光电器件三、光电器件凡能探测某种电磁辐射〔自射线到红外线〕的各种电子器件，都应归入光电探测器件。主要是固体的光电效应，就是固体中打算其电学性质的电子系统直光电导效应、光生伏特效应等。1、光电器件具有选择性的吸取2四、光电技术的应用和进展有广泛的适用范围(3)有较强的信息运算力气第一章光电器件的物理根底1-1 一、电磁波谱与光子能量公式二、辐射量与光度量三、辐射量与光度量的换算12K(λ)V(λ)四、朗伯余弦定律 1-2 四、朗伯余弦定律1-2 半导体根底学问一、半导体的能带理论1、原子能级与晶体能带2、本征半导体〔I型〕3、杂质半导体二、热平衡状态下的载流子三、光辐射与半导体的相互作用1、本征吸取2、非本征吸取(杂质吸取、自由载流子吸取、激子吸取和晶格吸取)四、非平衡状态下的载流子1、产生与复合五、载流子的输运2、复合与非平衡载流子寿命τ五、载流子的输运1-3光电转换的物理根底－光电效应一、光电效应1-3光电转换的物理根底－光电效应一、光电效应外光电效应(光电导效应、光生伏特效应、丹倍效应和光磁电效应)三、光电效应的物理现象三、光电效应的物理现象〔一〕光电导效应光电导率本征半导体的光电导效应杂质半导体的光电导效应光电导体的灵敏度光电导的弛豫光电导的光谱分布〔二〕光生伏特效应⒈ PN结的光生伏特效应⒉ 异质结的光生伏特效应⒊ 肖特基结的光生伏特效应4、丹倍效应5、光磁电效应〔三〕光电放射效应1、光电放射原理2、光电放射的根本定律3、光电放射长波限上述探测器件所依据的物理效应的共同特性是光电效应的有、无只与入射光的波长、频率有关，与入射光的强度无关；光电效应的产生，唯一的取决于入射光的波长、频率以及器件的能级构造光电效应的强弱既与入射光的强度有关，也与入射光的波长、频率有关。的响应度不同。1-41-4光电器件的分类文档供参考，可复制、编制，期盼您的好评与关注！文档供参考，可复制、编制，期盼您的好评与关注！4/11其次章光电探测器件

光电器件的性能参数〔响应度〕二、响应时间和频率响应脉冲响应特性法频率响应特性〔NEP〕(最小可测功率)DD*五、量子效率一、真空光电管

真空光电管和光电倍增管〔PMT〕二、光电倍增管(PhotomultiplierTube)〔一〕光电倍增管工作原理及组成光电倍增管工作原理光电倍增管工作过程光电倍增管组成〔二〕光电倍增管具体构造光电阴极(Photocathode)电子光学系统倍增系统〔Dynodes〕阳极〔三〕光电倍增管分类〔四〕光电倍增管的主要参量与特性1、灵敏度(阴极灵敏度/阳极灵敏度)2、电流放大倍数〔增益〕3、光电特性4、伏安特性5ID6、噪声与噪声等效功率〔五〕微变等效电路〔六〕光电倍增管的应用电路1、供电电路2、光电倍增管的接地方式3、信号输出负载电阻输出运放输出4、光电倍增管使用留意要点2－3典型光电导器件－光敏电阻一、光敏电阻原理与构造1、原理2、构造3、典型光敏电阻二、光敏电阻的根本特性1.Sg2、光电特性3、伏安特性4、温度特性5、时间响应6、噪声特性7、光谱响应三、光敏电阻的特点四、光敏电阻的电路1、根本偏置电路2、恒流电路3、恒压电路五、光敏电阻的应用一、光电池 2-4 一、光电池2-4 光生伏特器件〔一〕构造原理〔二〕光电池的分类〔三〕符号及电路〔四〕特性(光电特性/伏安特性/输出功率/转换效率/光谱特性/温度特性/)23、光电池零伏偏置电路)硅光电池组合件二、光电二极管1、与一般二极管相比:2、与光电池相比：〔一〕根本构造与原理〔二〕性能参数(伏安特性/光照特性/光谱特性/暗电流与噪声/频率特性/等效电路)三〕其他类型的光电二极管(肖特基结光电二极管/PN结光电二极管//PIN型〔2DUL型〕光电二极管/雪崩型光电二极管)三、光电三极管1、伏安特性2、光电三极管的输出电路与微变等效电路四、特别形式的结型光电器件四、特别形式的结型光电器件〔一〕色敏光生伏特器件〔二〕线阵列光生伏特器件组合件〔三〕楔环探测器〔四〕光电位置敏感器件〔PS〔PSDPSDPSD、PSD的主要特性〕第四章 光电成像器件与应用第第1节 光电成像原理1、摄像机的根本原理2、图像的分割与扫描3、电视制式4、PAL彩色电视制式5、扫描方式第第2节摄像管1、氧化铅摄像管的构造2、摄像管的性能指标光电转换特性光谱响应特性时间响应特性输出信噪比动态范围第第3节 电荷耦合器件〔CCD〕1、电荷存储2、电荷耦合3、CCD电极的构造4、电荷的注入和检测〔光注入和电注入〕5、CCD的特性参数6CCD摄像器件7CCD图像传感器8、应用实例9、应用技术视频信号的二值化处理视频信号的二值化数据采集与接口视频信号的量化处理与A/D数据采集照明系统远心光路第第4节 CMOS图像传感器1、CMOS成像器件组成2、CMOS成像器件的像敏单元构造3CMOS图像传感器〔SXGACMOS成像器件〕原理构造特性第5像管包括变像器和图像增加器/变像器工作原理及典型构造性能参数像增加器的级联二、夜视技术与红外热像仪1、微光夜视仪，2、微光电视，3、热成像夜视仪第五章发光器件与光耦器件第一节 极管〔LED〕1、发光二极管的发光机理〔1〕PN结注入发光〔2〕异质结注入发光2、根本构造〔1〕面发光二极管〔2〕边发光二极管3、LED的特性参数发光光谱和发光效率时间特性与温度特性发光亮度与电流的关系最大工作电流伏安特性寿命响应时间4、驱动电路5、发光二极管的应用〔1〕数字、文字及图像显示〔2〕指示、照明〔3〕光源其次节其次节半导体激光器〔laserdiode,LD)一、LD的发光原理二、半导体激光器的构造三、主要特性1、注入电流和输出功率的关系2、半导体激光的光谱线宽3、半导体激光的纵模4、半导体激光器的远场特性及偏振态5、半导体激光的调制特性6、温度对半导体激光器的影响第三节 光电耦合器件第三节 光电耦合器件一、光电耦合器件的构造与电路符号二、光电耦合器的特点〔1〕具有电隔离的功能〔2〕信号传输方式〔3〕具有抗干扰和噪声的力气响应速度快〔5〕有用性强〔6〕既具有耦合特性又具有隔离特性三、光电耦合器件的特性参数〔1〕电流传输比β〔2〕输入输出间的寄生电容〔3〕最高工作频率fm〔4〕BVCFO〔6〕输入与输RFC四、光电耦合器件的应用举例〔1〕电平转换〔2〕规律门电路〔3〕隔离〔4〕可控硅把握电路中的应用第六章光电检测电路的设计第第1节 光电检测电路的静态设计一、光电检测器件的选择二、光电检测电路的设计任务1、恒流源型光电器件输入电路的静态计算〔1〕图解计算法〔2〕解析计算法2、光伏型光电器件输入电路的静态计算3、可变电阻型光电器件输入电路的静态计算三、检测器件和放大电路的连接123、阻抗变换型第第2节光电检测电路的动态设计一、输入电路动态工作状态的计算1、光电二极管沟通检测电路2、光电池沟通检测电路第3节第3节光电系统的噪声2、散粒噪声3、产生－复合噪声4、1/f噪声5、温度噪声第7章 非相干光光电信号变换方法第第1节 时变光信号的直接测量一、光通量的幅度测量〔一〕单通道测量系统双通道测量系统〔差动法，补偿法，比较法和交替法〕二、光通量的频率测量〔一〕波数测量：干预条纹计数、莫尔条纹计数频率测量：测量物体的速度、用于转数的测量三、光通量的相位和时间测量〔一〕相位测量：光电光波的测距〔二〕时间测量：激光测距第第2节 时变光信号的调制和解调一、调制的根本原理1、连续波调制：1〕光信号的振幅调制、2〕光信号的频率调制2、脉冲调制：四、调制信号的解调1、直线律检波和调幅信号的解调2、相敏检波和调信任号的解调3、相敏检波原理第第3节 简洁光学目标的空间定位一、几何中心检测法1、单通道像空间分析器〔以静态光电显微镜为例〕2、扫描调制式像分析器与静态光电显微镜3、差动式像分析器与动态光电显微镜4、极值检测：激光lamb凹陷稳频二、亮度中心检测法第第4节 几何参量的光电检测一、激光扫描技术二、轴向位移信息的光电变换1、光焦点法2、非点像差法〔像散法〕3、像点轴外偏移的像偏移法文档供参考，可复制、编制，期盼您的好评与关注！文档供参考，可复制、编制，期盼您的好评与关注！第八章 相干光光电信号变换方法第1节 及相干探测一、光学干预和相干光信息分类1、光学干预和干推测量2、干推测量中的调制和解调、迈克尔逊干预仪〔多普勒效应〕3、相干光信息分类二、非相干探测和相干探测1、非相干探测的原理和特性2、外差探测的原理和特点〔1〕外差探测原理〔2〕突出的特点3〕条件〔4〕〕第2节 相位调制与检测一、单频光的相位调制〔光学干预仪〕二、干预条纹的检测方法1、条纹光强检测法2、干预条纹比较法3、干预条纹跟踪法三、二次相位调制与干预图分析1、条纹扫描干预法2、正弦相位时间调制干预法第第3节相干光的频率调制和检测参量调频法固定频移法直接调频法一、运动参量的频率调制和零差检测1、光学多普勒效应和运动差频检测光学多普勒频移分析2Doppler测速原理3、Sagnac效应和转动差频二、固定频移的频率调制和外差检测1、固定频移的形成〔塞曼效应、声光效应、旋转波片、旋转光栅〕2、双频激光干预仪三、直接光频调制和外差检测半导体激光器的直接频率调制10